DE102018100542B4 - Method of making an opening in a wall of a hollow profile and hollow profile made by this method - Google Patents
Method of making an opening in a wall of a hollow profile and hollow profile made by this method Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018100542B4 DE102018100542B4 DE102018100542.3A DE102018100542A DE102018100542B4 DE 102018100542 B4 DE102018100542 B4 DE 102018100542B4 DE 102018100542 A DE102018100542 A DE 102018100542A DE 102018100542 B4 DE102018100542 B4 DE 102018100542B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- opening
- hollow profile
- wall
- produced
- until
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 8
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 claims description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 16
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
- B21D28/28—Perforating, i.e. punching holes in tubes or other hollow bodies
Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Öffnung (7) in einer Wand (6) eines Hohlprofils (1) aus einer aushärtbaren Aluminiumlegierung der 6000er oder der 7000er Gruppe durch umfangsseitig geschlossene Extrusion, wobei vor dem Fertigen der Öffnung ein Lösungsglühen und ein Abschrecken erfolgt und eine Endfestigkeit durch Kaltauslagern bei Raumtemperatur oder durch Warmauslagern mittels Ausscheidungsglühen erreicht wird, wobei die Öffnung (7) zeitlich nach dem Kaltauslagern oder Warmauslagern hergestellt wird, wobei die Öffnung (7) durch Hochgeschwindigkeitsstanzen mit einer Auftreffgeschwindigkeit eines Stempels (8) auf die Wand (6) von mehr als 5 m/s ohne ein an die Kontur des Stempels (8) angepasstes Innenwerkzeug hergestellt wird.Method for producing an opening (7) in a wall (6) of a hollow profile (1) made of a hardenable aluminum alloy of the 6000 or 7000 group by extrusion closed on the circumference, with solution annealing and quenching taking place before the opening is made and final strength being achieved by artificial aging at room temperature or by artificial aging by means of precipitation annealing, the opening (7) being produced in time after the natural aging or artificial aging, the opening (7) being produced by high-speed stamping at a speed of impact of a punch (8) on the wall (6) of more than 5 m/s without an inner tool adapted to the contour of the punch (8).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Öffnung in einer Wand eines Hohlprofiles sowie ein Hohlprofil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12, das nach diesem Verfahren hergestellt ist.The invention relates to a method for producing an opening in a wall of a hollow profile and a hollow profile according to the preamble of
Die
Das sogenannte Hochgeschwindigkeitsstanzen bei einer Stempelgeschwindigkeit von mehr als 2 m/s setzt spezielle Werkstoffeigenschaften voraus. Nicht jeder Werkstoff eignet sich für das Hochgeschwindigkeitsstanzen. Insbesondere darf die Wärme aus der Stanzzone nicht zu schnell abfließen. Dies ist beispielsweise bei Aluminium aus der 1000er Gruppe von Nachteil. Das Hochgeschwindigkeitsstanzen kommt daher primär bei Stahlbauteilen zum Einsatz, weil Stahl eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Aluminium besitzt.The so-called high-speed stamping at a punch speed of more than 2 m/s requires special material properties. Not every material is suitable for high-speed stamping. In particular, the heat from the stamping zone must not dissipate too quickly. This is a disadvantage, for example, with aluminum from the 1000 series. High-speed stamping is therefore primarily used for steel components because steel has a lower thermal conductivity than aluminum.
Die
Aus der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Öffnung in einer Wand eines Hohlprofils aufzuzeigen, bei welchem mit reduziertem apparativen Aufwand Öffnungen hergestellt werden können.The invention is based on the object of demonstrating a method for producing an opening in a wall of a hollow profile, in which openings can be produced with reduced outlay on equipment.
Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein Hohlprofil, hergestellt nach dem Verfahren ist Gegenstand des Patentanspruchs 12. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This problem is solved with a method having the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Öffnung in einer Wand eines Hohlprofils sieht vor, dass die Öffnung durch Hochgeschwindigkeitsstanzen hergestellt wird. Die Auftreffgeschwindigkeit eines Stempels auf die Wand beträgt mehr als 5 m/s. Es wird kein an die Kontur des Stempels angepasstes Innenwerkzeug verwendet. Dadurch ist es möglich, den apparativen Aufwand zur Herstellung der Öffnung gering zu halten. Auf die Bauteilkontur kommt es hierbei nicht an.The method according to the invention for producing an opening in a wall of a hollow profile provides that the opening is produced by high-speed stamping. The impact speed of a stamp on the wall is more than 5 m/s. No inner tool adapted to the contour of the stamp is used. This makes it possible to keep the expenditure on equipment for producing the opening low. The component contour is not important here.
Bei der Erfindung wird ein Hohlprofil aus einer Aluminiumlegierung der 6000er oder 7000er Gruppe verwendet mit Magnesium und/oder Silizium bzw. Zink als Hauptlegierungselement.In the invention, a hollow profile made of an aluminum alloy of the 6000 or 7000 group is used with magnesium and/or silicon or zinc as the main alloying element.
Es ist auch die Verwendung weicher Aluminiumlegierungen möglich, wobei Aluminiumlegierungen mit einer Dehngrenze Rp0,2 von 80 bis 160 MPa als weich angesehen werden.It is also possible to use soft aluminum alloys, with aluminum alloys with a yield point Rp0.2 of 80 to 160 MPa being considered soft.
Die adiabate Umformung beim Hochgeschwindigkeitsstanzen ist aufgrund der geringeren Wärmeleitfähigkeit bei Aluminiumlegierungen gegenüber Reinaluminium in industriellen Fertigungsverfahren wesentlich besser und verfahrenssicherer realisierbar.Due to the lower thermal conductivity of aluminum alloys compared to pure aluminum, adiabatic forming during high-speed stamping can be implemented much better and more reliably in industrial production processes.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere auch dann angewendet werden, wenn es keine anderweitige, unmittelbar an die Öffnung grenzende, innenseitige Abstützung im Inneren des Hohlprofils gibt. Insbesondere kann die Öffnung in einem Seitenabstand von einer weiteren Wand hergestellt werden, wobei der Seitenabstand größer 1 mm ist und z. B. 1 bis 10 mm beträgt. Auch sind Seitenabstände von mehr als 10 mm möglich. Der Seitenabstand wird vom Rand der Öffnung bis zu der weiteren Wand gemessen. Je größer der Abstand von der weiteren Wand ist, desto größer ist das Risiko, dass sich der Bereich um die Öffnungen durch das Stanzen verformt. Dennoch ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich bei Aluminiumlegierungen und bei Auftragsgeschwindigkeiten eines Stempels auf die Wand von mehr als 5 m/s Öffnungen ohne ausgeprägte Verformungen des umgebenden Bereiches des Hohlprofils herzustellen.The method according to the invention can also be used in particular when there is no other internal support directly adjacent to the opening inside the hollow profile. In particular, the opening can be made at a lateral distance from another wall, the lateral distance being greater than 1 mm and e.g. B. is 1 to 10 mm. Side distances of more than 10 mm are also possible. The lateral distance is measured from the edge of the opening to the further wall. The greater the distance from the further wall, the greater it is Risk of the area around the openings being deformed by the punching. Nevertheless, it is possible with the method according to the invention to produce openings without pronounced deformations of the surrounding area of the hollow profile in aluminum alloys and at application speeds of a stamp on the wall of more than 5 m/s.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Öffnung in einem Endabstand größer oder gleich 10 mm, insbesondere größer oder gleich 100 mm, von einem Ende des Hohlprofils hergestellt wird. Das erfindungsgemäß Verfahren setzt eine gewisse Formstabilität des Hohlprofiles voraus, die einerseits durch die Wahl einer geeigneten Aluminiumlegierung und andererseits durch die Werkstückgeometrie des Hohlprofils bestimmt wird. Es werden Aluminiumlegierungen der 6000er oder 7000er Gruppe verwendet. Aluminiumlegierung in der 6000er Gruppe enthalten als Hauptlegierungselemente Magnesium und Silizium. Aluminiumlegierungen dieser Gruppe sind aushärtbar. Aluminiumlegierungen der 7000er Gruppe enthalten Zink als Hauptlegierungselement. Auch diese Aluminiumlegierungen sind aushärtbar. Sie können hohe bis sehr hohe Festigkeiten erreichen. Bei den aushärtbaren Aluminiumlegierungen werden die Öffnungen zeitlich nach dem Auslagern des Hohlprofiles hergestellt. Das heißt, dass vor dem Fertigen der Öffnung ein Lösungsglühen und Abschrecken erfolgt ist. Die Endfestigkeit wird durch Kaltauslagern bei Raumtemperatur oder durch Warmauslagern mittels Ausscheidungsglühung erreicht.In a development of the invention, it is provided that the opening is produced at an end distance greater than or equal to 10 mm, in particular greater than or equal to 100 mm, from one end of the hollow profile. The method according to the invention requires a certain dimensional stability of the hollow profile, which is determined on the one hand by the choice of a suitable aluminum alloy and on the other hand by the workpiece geometry of the hollow profile. Aluminum alloys of the 6000 or 7000 group are used. Aluminum alloys in the 6000 group contain magnesium and silicon as the main alloying elements. Aluminum alloys of this group can be hardened. Group 7000 aluminum alloys contain zinc as the main alloying element. These aluminum alloys can also be hardened. They can achieve high to very high strengths. In the case of hardenable aluminum alloys, the openings are made after the hollow profile has been aged. That is, solution heat treatment and quenching is done before the opening is machined. The final strength is achieved by natural aging at room temperature or by artificial aging using precipitation annealing.
Vorzugsweise wird die wenigstens eine Öffnung zeitlich nach dem Fertigformen des Hohlprofiles hergestellt. Zu weiche oder noch nicht fertig geformte Hohlprofile können aufgrund der geringeren Festigkeit von Aluminiumlegierungen gegenüber Stahllegierungen auch durch Hochgeschwindigkeitsstanzen bei sehr hohen Stanzgeschwindigkeiten Verformungen erfahren, die nachfolgende Fertigungsschritte oder die Bauteilverwendung beeinträchtigen können. Daher sind insbesondere diejenigen Bereiche des Hohlprofils, die nachträglich mittels Hochgeschwindigkeitsstanzen bearbeitet werden, vorzugsweise bereits fertig geformt. Die Erfindung schließt nicht aus, dass andere Bereiche des Hohlprofils, in denen keine Öffnungen durch Hochgeschwindigkeitsstanzen hergestellt werden sollen, in einem weiteren Verfahrensschritt umgeformt werden.The at least one opening is preferably produced after the hollow profile has been completely formed. Due to the lower strength of aluminum alloys compared to steel alloys, hollow profiles that are too soft or not yet fully formed can also be deformed by high-speed stamping at very high stamping speeds, which can affect subsequent production steps or the use of the component. Therefore, in particular those areas of the hollow profile that are subsequently processed by means of high-speed stamping are preferably already finished. The invention does not rule out other areas of the hollow profile, in which no openings are to be produced by high-speed stamping, being reshaped in a further method step.
Die wenigstens eine Öffnung kann stationär in einer Vorrichtung hergestellt werden. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Öffnung beim Transfer des Hohlprofils von einer Bearbeitungsstation zu einer weiteren Bearbeitungsstation herzustellen, wie beispielsweise zum Ablängen, zum Formengeben, zum Biegen oder zum Streckbiegen, während der Vormontage für den Zusammenbau mit weiteren Komponenten, insbesondere aber zeitlich nach einem 2D- oder 3D-Biegeverfahren.The at least one opening can be made stationary in a device. It is also possible within the scope of the invention to produce the opening when transferring the hollow profile from one processing station to another processing station, such as for example for cutting to length, for shaping, for bending or for stretch bending, during pre-assembly for assembly with other components, but in particular time after a 2D or 3D bending process.
Die erfindungsgemäß bearbeiteten Hohlprofile sind Strangpressprofile, die durch umfangseitige geschlossene Extrusion hergestellt sind.The hollow profiles machined according to the invention are extruded profiles that are produced by peripherally closed extrusion.
Produkte, die nach diesem Verfahren hergestellt werden, sind z.B. Kraftfahrzeugkomponenten, wie beispielsweise Motorträger, Längsträger, Stoßfängerquerträger, Crashboxen für Stoßfänger, Schweller, Batteriekastenwände, Säulen der Fahrgastzelle oder Lenker eines Fahrwerks. Stranggepresste Profile können insbesondere im Zusammenhang mit Stoßfängerquerträgern auch Flansche oder weitere Profilbestandteile haben. Bei der Erfindung ist vorgesehen, dass der mit einer Öffnung zu versehende Wandbereich auf seiner stempelabgewandten Seite einen geschlossenen Hohlraum begrenzt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können selbstverständlich mehrere Öffnungen in einer oder mehreren Wänden des Hohlprofils hergestellt werden. Das Hohlprofil kann mehrere Kammern bzw. umfangsseitige, geschlossene Hohlräume haben.Products manufactured using this process include motor vehicle components, such as engine mounts, side members, bumper cross members, crash boxes for bumpers, rocker panels, battery box walls, passenger cell pillars or suspension arms. Extruded profiles can also have flanges or other profile components, particularly in connection with bumper cross members. The invention provides that the wall area to be provided with an opening delimits a closed cavity on its side facing away from the stamp. Of course, the method according to the invention can be used to produce a plurality of openings in one or more walls of the hollow profile. The hollow profile can have several chambers or peripheral, closed cavities.
Die Geschwindigkeit des Stempels wird so hoch gewählt, dass auf eine spezifische Matrize, welche an die Kontur des Stempels oder an die Kontur der herzustellenden Öffnung angepasst ist, verzichtet werden kann. Die Vorrichtung zur Herstellung der Öffnung wird dadurch signifikant leichter, der Verschleiß minimiert und der Prozess samt Handhabung beschleunigt. Die Auftreffgeschwindigkeit des Stempels beträgt mindestens 5 m/s, vorzugsweise mehr als 6 m/s, insbesondere mehr als 10 m/s. Die Geschwindigkeit liegt im Moment des Eindringens des Stempels in die Wand des Hohlprofils aus der Aluminiumlegierung vor. Bevorzugt befindet sich der Stempel in seiner Ausgangsposition vor dem Stanzen in einem definierten Abstand zum Blechbauteil. Der Abstand kann zur Beschleunigung des Stempels auf die gewünschte Geschwindigkeit beim Aufprall bzw. Eindringen in das Hohlprofil genutzt werden. Die hohe Geschwindigkeit des Stempels kann z.B. mithilfe eines Magnetimpulses, mithilfe von pyrotechnischen Mitteln oder mithilfe elektromagnetischer Pulstechnik erzeugt werden. Die hohe Geschwindigkeit des Stempels bewirkt einen kurzzeitigen Temperaturanstieg im Werkstück, welcher auf einen sehr schmalen Werkstoffbereich begrenzt ist. Die durch den Trennvorgang entstehende Wärme kann aufgrund der sehr kurzen Prozesszeiten und aufgrund der weiteren Legierungselemente der Aluminiumlegierung nicht schnell genug in die umgebenden Bereiche des Werkstückes abfließen. Damit wird der Bereich der Trennfuge im Vergleich zum Scherschneiden mit normaler Stempelgeschwindigkeit lokal aufgeschmolzen und dadurch weicher.The speed of the punch is chosen so high that a specific die, which is adapted to the contour of the punch or to the contour of the opening to be produced, can be dispensed with. As a result, the device for making the opening is significantly lighter, wear and tear is minimized and the process, including handling, is accelerated. The impact speed of the stamp is at least 5 m/s, preferably more than 6 m/s, in particular more than 10 m/s. The speed is at the moment when the punch penetrates the wall of the aluminum alloy hollow section. In its initial position before punching, the stamp is preferably located at a defined distance from the sheet metal component. The distance can be used to accelerate the punch to the desired speed upon impact or penetration into the hollow profile. The high speed of the stamp can be generated e.g. with the help of a magnetic impulse, with the help of pyrotechnic means or with the help of electromagnetic pulse technology. The high speed of the stamp causes a short-term increase in temperature in the workpiece, which is limited to a very narrow area of the material. The heat generated by the cutting process cannot dissipate quickly enough into the surrounding areas of the workpiece due to the very short process times and due to the other alloying elements of the aluminum alloy. This means that the area of the parting line is locally melted compared to shear cutting with normal punch speed and is therefore softer.
Die Geschwindigkeit des Stempels, zumindest im Moment des Eindringens in das Blechbauteil, kann auch über 20 m/s betragen. Auch sehr hohe Geschwindigkeiten des Stempels von z.B. 100 m/s sind nicht ausgeschlossen.The speed of the punch, at least when it penetrates the sheet metal component, can also be over 20 m/s. Very high ram speeds of, for example, 100 m/s cannot be ruled out either.
Aus Gründen des Verschleißes soll die Eindringtiefe des Stempels max. 90 % und insbesondere max. 50 % der Wanddicke der Wand betragen, in der die Öffnung hergestellt wird. Es wird ein Rand der Öffnung mit einem hohen Bruchanteil angestrebt. Da der Bruch in der Bruchzone aufgrund der hohen Geschwindigkeiten des Stempels interkristallin erfolgt, ist die Aufweitung der Öffnung in Stempelrichtung gering. Auch die Rissbildung in der Bruchzone ist gering. Es treten keine oder nur wenige und sehr kurze Mikrorisse auf. In der Bruchzone gibt es zudem keine Abdrücke des Stempels bzw. Riefen durch den Stempel. Ein weiterer Vorteil ist, dass es keine oder nur eine sehr geringe Randverformung auf der Butzenseite gibt. Die Randverformung kann auch als Kragen bezeichnet werden, wobei es sich streng genommen nicht um eine größere Umstülpung handelt, sondern eher um eine Aussackung, die allerdings aufgrund Ihrer Orientierung zum Inneren des Hohlprofils unkritisch ist.For reasons of wear, the penetration depth of the punch should be a maximum of 90% and in particular a maximum of 50% of the wall thickness of the wall in which the opening is made. An edge of the opening with a high percentage of breakage is desired. Since the fracture in the fracture zone occurs intercrystalline due to the high speeds of the punch, the widening of the opening in the direction of the punch is small. The formation of cracks in the fracture zone is also low. There are no or only a few and very short microcracks. In addition, there are no impressions of the punch or scoring through the punch in the fracture zone. Another advantage is that there is little or no edge deformation on the slug side. The edge deformation can also be referred to as a collar, which, strictly speaking, is not a major inversion, but rather a bulge, which is not critical due to its orientation towards the interior of the hollow profile.
Das erfindungsgemäße Hohlprofil gemäß Patentanspruch 15 besitzt eine durch Hochgeschwindigkeitsstanzen hergestellte Öffnung, die gratfrei ist oder einen Grat mit einer Höhe von maximal 0,3 mm aufweist. Diese Randverformung ist ausgesprochen gering. Prinzipiell soll sie vermieden werden. Die Neigung zur Verformung ist bei konventionellem Lochen ohne Gegenlager umso größer, je größer der Abstand von stützenden weiteren Wänden ist, die als Gegenlager fungieren. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Endabstand von einem Ende des Hohlprofils größer oder gleich 10 mm ist. Beim Scherschneiden mit Stanzgeschwindigkeiten von weniger als 1 m/s können in den vergleichsweise weichen Aluminiumlegierungen in diesen Bereichen keine Öffnungen durch Stanzen hergestellt werden, die nicht zu einer gravierenden Verformung des Bauteils führen würden. Mit dem Hochgeschwindigkeitsstanzen ist dieses Problem auch bei Aluminiumlegierungen gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich daher auch bei komplizierteren Strukturen, die keine Nutzung von Gegenhaltern gestatten. Die Öffnung kann sich daher auch in einem Hinterschnitt zwischen Bereichen unterschiedlicher Querschnittskonfigurationen, insbesondere zwischen Bereichen verjüngter Querschnitte oder zwischen gebogenen Bereichen befinden. Es ist daher auch möglich, komplexe Bauteile, die zunächst in einem 2D- oder 3D-Biegeverfahren hergestellt worden sind, nachträglich effizient und kostengünstig mit einer oder mehreren Öffnungen zu versehen. Eine Öffnung mit geschlossener Schnittlinie kann auch als Loch bezeichnet werden.The hollow profile according to the invention according to
Ein Stempel zur Durchführung des Verfahrens kann an einem Roboterarm angeordnet sein und von diesem in eine Arbeitsposition relativ zum Hohlprofil bewegt werden. Die Vorrichtung zur Herstellung der Öffnung ist durch den Entfall des Gegenhalters leicht und sehr flexibel einsetzbar. Das Hohlprofil wird beim Herstellen der Öffnung gelagert. Es ist nicht ausgeschlossen, dass zum Handling des Hohlprofils eine Handhabungseinheit in das Innere des Hohlprofils greift. Die Handhabungseinheit bzw. der Eingriff in das Hohlprofil ist jedoch kein Innenwerkzeug, das als Gegenhaltern zu verstehen ist. Die Herstellung der Öffnung erfolgt ohne ein als Gegenhalter dienendes Innenwerkzeug. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Hohlprofil von einem ersten Roboterarm gehalten sein und von dem Stempel an einem weiteren Roboterarm zur Herstellung der Öffnung bearbeitet werden. Die Öffnung ist beispielsweise kreisrund. Abweichende Geometrien, insbesondere eckige Geometrien oder unrunde Geometrien der Öffnung sind möglich. Nach dem Herstellen der Öffnung kann ein Korrosionsschutz auf das Hohlprofil aufgetragen werden z.B. eine kathodische Tauchlackierung (KTL).A stamp for carrying out the method can be arranged on a robot arm and moved by it into a working position relative to the hollow profile. The device for producing the opening can be used easily and very flexibly due to the omission of the counter-holder. The hollow profile is stored when the opening is made. It cannot be ruled out that a handling unit reaches into the interior of the hollow profile for handling the hollow profile. However, the handling unit or the intervention in the hollow profile is not an internal tool that is to be understood as a counter-holder. The opening is made without an inner tool serving as a counter-holder. In the method according to the invention, the hollow profile can be held by a first robot arm and processed by the stamp on a further robot arm to produce the opening. The opening is circular, for example. Different geometries, in particular angular geometries or non-round geometries of the opening are possible. After the opening has been made, corrosion protection can be applied to the hollow profile, e.g. cathodic dip painting (KTL).
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für geradlinige, aber auch sowohl für konkav als auch für konvex gekrümmte Wände. Die Außenkontur des Hohlprofils spielt eine untergeordnete Rolle. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen unabhängig von der Querschnittskontur des Hohlprofils bei geeigneten Aluminiumlegierungen zum Tragen.The method according to the invention is suitable for rectilinear walls, but also for both concave and convex curved walls. The outer contour of the hollow profile plays a subordinate role. The advantages of the method according to the invention come into play independently of the cross-sectional contour of the hollow profile with suitable aluminum alloys.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein erstes Hohlprofil im Querschnitt; -
2 einen Querschnitt durch ein zweites Hohlprofil; -
3 einen Querschnitt durch ein drittes Hohlprofil; -
4 einen Querschnitt durch ein viertes Hohlprofil; -
5 einen Längsschnitt durch ein weiteres Hohlprofil; -
6 ein weiteres Hohlprofil einer Draufsicht; -
7 das Hohlprofil der 6 im Längsschnitt; -
8 das Hohlprofil der 7 im Querschnitt durch die Öffnung; -
9 ein weiteres Hohlprofil im Längsschnitt; -
10 ein weiteres Hohlprofil im Querschnitt vor der Herstellung einer Öffnung; -
11 das Hohlprofil der 11 im Querschnitt nach der Herstellung der Öffnung; -
12 einen Querschnitt durch eine Öffnung in einem Hohlprofil; -
13 ein weiteres Hohlprofil im Längsschnitt; -
14 einen Schnitt entlang der Linie XIV - XIV in13 und -
15 einen Schnitt entlang der Linie XV -XV der 13 .
-
1 a first hollow profile in cross section; -
2 a cross section through a second hollow profile; -
3 a cross section through a third hollow profile; -
4 a cross section through a fourth hollow profile; -
5 a longitudinal section through another hollow profile; -
6 another hollow profile of a plan view; -
7 the hollow profile of6 in longitudinal section; -
8th the hollow profile of7 in cross section through the opening; -
9 another hollow profile in longitudinal section; -
10 another hollow profile in cross-section before the production of an opening; -
11 the hollow profile of11 in cross-section after making the opening; -
12 a cross section through an opening in a hollow profile; -
13 another hollow profile in longitudinal section; -
14 a cut along the line XIV - XIV in13 and -
15 a cut along the line XV - XV the13 .
Die
In den nachfolgenden Figuren werden die zu
Die
Die
Das Ausführungsbeispiel der
Der Endabstand kann auch noch wesentlich größer sein, wie das Ausführungsbeispiel der
Das Ausführungsbeispiel der
Die Wand der Öffnung 7 verläuft im Schneidbereich S im Wesentlichen parallel zur Stanzrichtung R. Der Bruchbereich B ist leicht trichterförmig, erkennbar an einem Winkel W zwischen der Mantelfläche der Öffnung 7 und einer Senkrechten zur Oberfläche der Wand 6. Der Winkel W ist in Querrichtung vorzugsweise kleiner als 8° und in Längsrichtung des Hohlprofils 1 insbesondere kleiner als 3°. Die Aufweitung der Öffnung 7 im Bruchbereich B ist vorzugsweise kleiner als 8% der Dicke T der Wand 6 und insbesondere kleiner als 3% der Dicke T der Wand 6.In the cutting area S, the wall of the
Die
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Hohlprofilhollow profile
- 22
- Blechschaletin shell
- 33
- Blechschaletin shell
- 44
- Flanschflange
- 55
- Flanschflange
- 66
- WandWall
- 77
- Öffnungopening
- 88th
- StempelRubber stamp
- 99
- Stanzbutzenpunching slug
- 1010
- Inneres von 1interior of 1
- 1111
- weitere Wandanother wall
- 1212
- weitere Wandanother wall
- 1313
- Schweißverbindungwelded joint
- 1414
- Zwischenwandpartition
- 1515
- Ende von 1end of 1
- 1717
- Flanschflange
- 1818
- Flanschflange
- 1919
- BereichArea
- 2020
- Randzoneedge zone
- 2121
- Mikrorissmicrocrack
- 2222
- Bereich Area
- aa
- Seitenabstandside clearance
- bb
- Endabstandfinal distance
- BB
- Bruchbereichfracture area
- LL
- Länge von 21length of 21
- RR
- Stanzrichtungpunching direction
- SS
- Schneidbereichcutting area
- TT
- Dicke von 6thickness of 6
- T1T1
- Dicke von 20thickness of 20
- T2T2
- Tiefe von 21depth of 21
- WW
- Winkelangle
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018100542.3A DE102018100542B4 (en) | 2018-01-11 | 2018-01-11 | Method of making an opening in a wall of a hollow profile and hollow profile made by this method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018100542.3A DE102018100542B4 (en) | 2018-01-11 | 2018-01-11 | Method of making an opening in a wall of a hollow profile and hollow profile made by this method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018100542A1 DE102018100542A1 (en) | 2019-07-11 |
DE102018100542B4 true DE102018100542B4 (en) | 2023-02-23 |
Family
ID=66995440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018100542.3A Active DE102018100542B4 (en) | 2018-01-11 | 2018-01-11 | Method of making an opening in a wall of a hollow profile and hollow profile made by this method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018100542B4 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020130348B4 (en) * | 2020-11-17 | 2024-03-14 | Humbaur Gmbh | Component and method for its production |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19701423A1 (en) | 1997-01-17 | 1998-07-23 | Benteler Werke Ag | Perforating sheet metal component esp. hollow body or shell in cutting tool |
DE102004062960A1 (en) | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | - Punching tool, punch, and workpeice receiver useful for closed cutting operations in which the workpiece is taken up (sic) on the side of the punch on which the punch is pressed into the workpiece on punching |
DE102004062777A1 (en) | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Motor vehicle body assembly manufacturing method, involves forming rim holes with flanges in steel tube by punching dies of press mold during thermal molding of tube, where dies are provided in form of spikes |
DE102014002903A1 (en) | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Joining component and method for producing a joining component |
-
2018
- 2018-01-11 DE DE102018100542.3A patent/DE102018100542B4/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19701423A1 (en) | 1997-01-17 | 1998-07-23 | Benteler Werke Ag | Perforating sheet metal component esp. hollow body or shell in cutting tool |
DE102004062777A1 (en) | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Motor vehicle body assembly manufacturing method, involves forming rim holes with flanges in steel tube by punching dies of press mold during thermal molding of tube, where dies are provided in form of spikes |
DE102004062960A1 (en) | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | - Punching tool, punch, and workpeice receiver useful for closed cutting operations in which the workpiece is taken up (sic) on the side of the punch on which the punch is pressed into the workpiece on punching |
DE102014002903A1 (en) | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Joining component and method for producing a joining component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018100542A1 (en) | 2019-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102014110320B4 (en) | Process for producing a light metal sheet metal component | |
EP3045551B1 (en) | Process for partial heat treatment of a warm formed and press hardened motor vehicle component | |
DE10323693B3 (en) | Sheet element from flexible rolled strip for vehicle components is formed into variable wall thickness over its length, producing tubes or strip of non-round cross section | |
EP2819794B1 (en) | Hollow drive shaft with flange and method for the production thereof | |
EP1986801B1 (en) | Method and device for producing a cutout or aperture in the wall of a component formed according to the hydroforming process | |
DE102015103721B3 (en) | Method for producing a Blechumformbauteils with partially different wall thicknesses and Achshilfsrahmen | |
DE102011117066B4 (en) | Device for producing a hot-formed and press-hardened motor vehicle body component and method for production | |
DE102005041741B4 (en) | Method for producing a press-hardened component | |
DE102018106520B3 (en) | Method for processing a sheet metal profile | |
DE102012204609A1 (en) | Method and device for producing a connection section as part of a tool | |
DE102009038896A1 (en) | Method for producing structural component utilized in crash-relevant area of vehicle body, involves clinching sheet part with another sheet part for producing joining point in joining region | |
DE102011118285A1 (en) | Producing motor vehicle component useful e.g. for specific absorption of kinetic energy in case of crash, comprises molding aluminum alloy to obtain semi-finished product, and subjecting the product to local heat treatment | |
DE102010034617A1 (en) | Manufacturing method of rolling bearing component e.g. rolling bearing cage, involves transforming workpiece with respect to multi-part structural element such as mandrel/die by applying pulsed electromagnetic field to workpiece | |
DE102018100542B4 (en) | Method of making an opening in a wall of a hollow profile and hollow profile made by this method | |
DE102016125510B3 (en) | Thermoformed metal sheet metal component and method for producing an opening in such a sheet metal component | |
DE102009053534A1 (en) | Device for transforming or tempering of sheet metal components, comprises forming tool, which is formed for transforming or tempering of transient area, which has molding surface | |
WO2016119940A1 (en) | Method and device for producing a collar on a workpiece | |
DE102017102356B3 (en) | Method and device for producing a collar on a workpiece | |
DE10322752A1 (en) | Method for fabrication of metal plate components, e.g. rims, T-struts, etc. uses forming roller and support bodies to form flanges of defined thickness | |
EP3253509B1 (en) | Method and device for forming a collar on a workpiece | |
DE102015006669B4 (en) | Method and apparatus for introducing a side mold in a multi-chamber hollow profile for a vehicle | |
EP3678795A1 (en) | Method for producing a component and tool therefor | |
DE102013213072A1 (en) | Apparatus and method for forming components from metal materials | |
EP2786815B1 (en) | Method and device for producing an energy absorption profile for a motor vehicle | |
DE102014203767A1 (en) | Process for the production of vehicle components |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |